Ученые смогли заглянуть глубоко в мантию Земли
Впервые в истории исследователи смогли заглянуть глубоко в мантию Земли под сверхнизким срединно-океаническим хребтом, где они смогли наблюдать таяние мантии и рост земной коры.
Более 100 лет назад немецкий метеоролог и воздухоплаватель Альфред Вегенер заметил странный рисунок на картах мира. По его мнению, восточное побережье Южной Америки не совпадает с западным побережьем Африки, как если бы они когда-то были соединены.
Прозрение Вегенера привело к пониманию, что Земля состоит из пластин, которые подходят друг к другу, как треснувшая скорлупа яйца. За исключением того, что скорлупа, или пластины, перемещаются по более пластичному слою, называемому астеносферой.
Области, где пластины расходятся, это середина Атлантического океана, где образуется новая кора. Здесь расплавленный камень поднимается вверх, образуя гребень между плитами. Но поскольку эти срединно-океанические хребты находятся в глубоководной местности, их, как известно, трудно изучать.
Команда норвежских ученых использовала передовые электромагнитные технологии для создания первых в истории изображений определенного типа срединно-океанического хребта, чтобы узнать больше о динамических силах в мантии Земли под ним.
Эмиль Йохансен, автор исследования и профессор кафедры геологии и нефти Норвежского университета науки и техники говорит, что исследователи решили изучить конкретный тип срединно-океанического хребта, называемого ультрасветовым хребтом.
Именно здесь плиты расходятся чрезвычайно медленно, менее 20 миллиметров в год. Напротив, скорости, измеренные в разных частях Тихоокеанской плиты, показывают движения более 150 мм в год.
Команда изучила место, называемое хребтом Мона. Он расположен к юго-западу от Шпицбергена и восточного побережья Гренландии. Здесь океаническая кора очень тонкая, и в районе под названием Замок Локи есть видное поле черного курильщика.
Черные курильщики - это отверстия на морском дне, которые выпускают постоянный поток чрезвычайно горячей, богатой минералами морской воды. Черные курильщики также являются основным местом для осаждения глубоководных минералов.
Йохансен сказал, что проект был сосредоточен на разработке фундаментальной информации о видах сил, которые приводят к подъему частично расплавленных мантийных пород вдоль хребтов.
Исследователи хотели понять, что происходит ниже хребта. Собранная ими информация - слабые различия в напряжении, обусловленные различной электропроводностью горных пород под океанским дном, может быть преобразована в изображения, показывающие подземное распределение различных типов горных пород, а также расплавов и жидкостей.
На одном изображении исследователи смогли обнаружить водопроводную систему для глубоко циркулирующей морской воды, которая образует залежи полезных ископаемых в замке Локи.
Еще одна серия снимков показывает, что происходит там, где две пластины расходятся в стороны, и это то, что больше всего интересовало ученых.
Технология работала настолько хорошо, что они могли создавать изображения до 120 км ниже морского дна. Они поняли, что их открытия могут помочь объяснить нанесенные на карту структуры под хребтом, а также понять фундаментальные процессы, которые создают ультрасветовые хребты.
Важно понимать, что когда пластины расходятся в одной части земного шара, края пластин встречаются в другой части земного шара. Это значит, что что-то должно произойти.
Когда две пластины встречаются, сторона одной пластины выталкивается или подводится под другую пластину. Это то, что происходит в Тихом океане, где восточная сторона Тихоокеанской плиты скользит под Южноамериканским континентом. Как правило, на границах плит наблюдается большая тектоническая активность, такая как землетрясения или вулканы.
Изображение показывает топографию морского дна, вулканы и эпицентры землетрясений. Геологи традиционно считали, что асимметричная толщина вдоль срединно-океанических хребтов означает, что должна быть динамическая система и что избыточное давление выталкивает магму из глубокой мантии.
Исследователи поняли, что существует гораздо более простое объяснение, почему восточная сторона хребта была толще и деформирована. Восточная сторона хребта является краем Евразийской плиты, которая медленно движется на юг. Напротив, североамериканская плита движется почти на Запад.
По мнению ученых, асимметрия ниже хребтов не должна быть признаком толчка снизу. Может быть, все гораздо проще. Возможно, когда есть асимметричные структуры ниже гребня, это потому, что есть асимметричное движение пластины на поверхности.
